云打印实现流程与细节

1、云打印组成结构

云打印机分为windows端的服务端和Linux下的客户端。服务端和客户端都是多进程架构，分别由两个和四个进程组成。客户端和服务器通信采用thrift的rpc框架，通过定义统一的IDL接口，实现接口统一。

1.1客户端组成

客户端由四个进程组成，分别是：

• deepin-cloud-print-agent

• deepin-cloud-print-configurator

• dcp

• deepin-cloud-print-daemon

  deepin-cloud-print-agent是一个开机自启dbus服务，用户权限启动。这个dbus服务提供三个接口，用来获取配置文件存储的加密认证码，输入框的加密认证码和打印完成的系统通知。deepin-cloud-print-daemon也是一个开机自启的dbus服务进程，但是是root权限启动，这个dbus服务就是封装deepin-cloud-print-agent里面的接口（个人感觉这两个进程功能有些重复）。dcp是最重要的一个部分，作为backend后端，在程序安装的时候拷贝到/usr/lib/cups/backend/目录。使用云打印的时候cups就会调用这个后端去处理打印。deepin-cloud-print-configurator是Qt界面交互程序，提供用户输入ip和授权码的入口，展示和添加云打印机。

1.2客户端工作流程

• 安装

  安装的时候除了会执行一些常规的拷贝操作，postinst脚本会在安装完成之后，修改dcp的权限以及日志目录的权限、用户、组，保证cups可以正常访问。重启之后agent和daemon就会在后台常驻提供dbus服务。

• 启动配置界面

  配置界面启动之后，用户输入远程ip和授权码，点击下一步，程序通过thrift调用windows上的verify接口验证，验证完成之后通过ListPrinter接口获取远程打印机列表，然后获取本地cups的打印机列表进行对比，对已经添加过的云打印机区分不同的图标进行展示。用户点击添加按钮，程序调用lpadmin进行打印机添加，添加打印机的ppd是提前固定写死的，后续可以扩展为实时获取windows打印机的支持属性，动态生成ppd文件。

• 打印

  用户通过软件选择云打印机进行打印时，cups会调用dcp后端程序，并将打印参数option传递给它。cups的job模块会向stdin的标准输入里面写入输出文件的内容，dcp会读取stdin的内容在/var/spool/dcp/SPOOL目录生成中间文件。然后使用gs将ps文件翻译为pdf文件，临时目录在/var/cache/cups/dcp/,然后通过print接口调用远程服务器上的打印机功能。

• 打印机通知

  dcp等待服务器端处理完打印任务之后获取打印机结果，然后调用daemon的dbus接口弹出打印结果通知。

2.1服务端组成

服务端由两个进程组成：

• PrintAgent

• CloudPrint

PrintAgent是一个后台常驻UI程序,由Qt和thrift cpp实现，主要是四个功能，界面部分展示当前机器的ip和授权码，数据通过rpc接口从CloudPrint获取，用户可以手动更新授权码。业务部分实现了一个PrinterAgentServer服务实例，里面提供了打印的相关操作的具体实现接口，比如DefaultPrinter获取默认打印机，StartJob调用第三方工具SumatraPDF进行打印等等。这些接口供CloudPrint调用。然后实现了一个PrintNotifyClient客户端接口，去调用CloudPrint提供的对应的接口。这些接口主要用来通知CloudPrint服务器打印任务状态。PrintNotify是一个在子线程死循环监听打印机任务状态的实例，是通过winSpool接口获取相关的通知信息，然后转发给PrintNotifyClient。

CloudPrint是go实现的后台服务，主要功能类似于一个中转站，连接Linux的客户端和windows端的PrintAgent。CloudPrint启动了三个服务实例，configServer是和PrintAgent之间传输配置信息的服务接口，默认启动会创建一个默认授权码，PrintAgent获取和更新授权码都是通过这个服务。cloudPrintServer提供打印相关的中间接口，接受客户端dcp传输过来的打印数据和打印指令，处理完成之后调用go里面的serverPrinter客户端实例去调用PrintAgent服务端接口进行真实打印任务。printerNotifyServer作为通知服务的实例，接受PrintAgent发来的打印机任务通知请求。CloudPrint还调用svc库实现了windows服务的注册、启动、删除等接口。

2.2服务端工作流程

• 安装

  安装完成之后，PrintAgent常驻后台，成为一个托盘程序，CloudPrint注册为一个windows服务。

• 启动界面程序

  PrintAgent启动之后会在界面上展示ip列表和默认的授权码，这些信息是rpc接口从CloudPrint获取，用户重新输入授权码，更新也是调用CloudPrint接口，CloudPrint的config实例会将新的配置信息存储到本地。

• 打印流程

  Linux客户端通过rpc接口调用CloudPrint的服务接口，然后CloudPrint通过rpc接口调用PrintAgent的打印服务端接口，所以CloudPrint本质上就是个中转程序，理论上可以将它的功能合并到c++实现的PrintAgent程序中，这里估计是考虑到go的高并发性，提高打印效率（大量打印任务的情况下），所以采用go作为中转程序。

2、thrift的使用技巧

thrift作为rpc架构，实现远程进程通信，有tcp和http两种协议选项。优点在于，只要定义了一个IDL接口，可以自动编译成常见语言的通信框架代码，编译工具thrift.exe可以去官网下载指定版本，不同版本编译的代码会有很大不同，就拿cpp来说，毕竟cpp的标准库也在不停添加新特性。然后用户只需要继承虚基类实现对应的虚函数（就cpp而言）就行，想要启动一个thrift的服务，只需要将该类作为一个handle传递给server，server内部维护的map就会将接口和实现对应起来，客户端只需要使用自动生成的客户端实例就可以连接服务器，直接调用服务器的接口。

IDL示例

User.thrift

namespace cpp Sample



struct User {
    1:required i32 id;
    2:required string name;
    3:required string avatar;
    4:required string address;
    5:required string mobile;
}

struct UserList {
    1:required list<User> userList;
    2:required i32 page;
    3:required i32 limit;
}

Service.thrift

include "User.thrift"

namespace cpp Sample



typedef map<string, string> Data

struct Response {
    1:required i32 errCode; //错误码
    2:required string errMsg; //错误信息
    3:required Data data;
}

//定义服务
service Greeter {
    Response SayHello(
        1:required User.User user
    )

    Response GetUser(
        1:required i32 uid
    )
}

User.thrift里面定义的是公用的数据结构，namespace表示命名空间，cpp表示对应的语言，Service.thrift定义的是提供的服务接口，编译完成会生成服务端的虚基类和客户端的直接调用接口。编译命令如下：

thrift -r --gen cpp thrift/Service.thrift

-r参数可以自动编译include进去的User.thrift文件，–gen 后面接你的目标语言。